JP2002110441A - 内燃機関用点火コイル - Google Patents
内燃機関用点火コイルInfo
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- JP2002110441A JP2002110441A JP2000298314A JP2000298314A JP2002110441A JP 2002110441 A JP2002110441 A JP 2002110441A JP 2000298314 A JP2000298314 A JP 2000298314A JP 2000298314 A JP2000298314 A JP 2000298314A JP 2002110441 A JP2002110441 A JP 2002110441A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】小型化と出力向上の対応が可能な内燃機関用点
火コイルを提供する。 【解決手段】１次コイル１５の長手方向の長さを、２次
コイル１７の長手方向の長さよりも短くし、２次コイル
とほぼ同等の長さを有する中心鉄芯１８の、１次コイル
１５の長手方向の長さよりはみ出した部分の中心鉄芯１
８ａの直径を小さくし、小さくして生じたスペースを２
次コイル１７の巻きスペースに拡充したことを特徴とす
る。
火コイルを提供する。 【解決手段】１次コイル１５の長手方向の長さを、２次
コイル１７の長手方向の長さよりも短くし、２次コイル
とほぼ同等の長さを有する中心鉄芯１８の、１次コイル
１５の長手方向の長さよりはみ出した部分の中心鉄芯１
８ａの直径を小さくし、小さくして生じたスペースを２
次コイル１７の巻きスペースに拡充したことを特徴とす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンのプラグ
ホール内に装着され、点火プラグに高電圧を供給する内
燃機関用点火コイルに関し、特に小型化を目的とする点
火コイルの構造に関する。
ホール内に装着され、点火プラグに高電圧を供給する内
燃機関用点火コイルに関し、特に小型化を目的とする点
火コイルの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関用点火コイルは、内燃機関の小
型化に伴って小型で高特性のものが要求されている。従
来よりダブルオーバーヘッドカム型内燃機関では、シリ
ンダヘッド間に作られる空間にディストリビュータを必
要としないプラグ直付けタイプの点火コイルが実用化さ
れている。しかしながらこのような点火コイルにおいて
も更に出力特性の向上やイグナイタ内蔵化などの付加価
値が要求され、実際には点火コイル本体の小型化は困難
になっており、従ってこのような高付加価値の点火コイ
ルを内燃機関、特にシリンダヘッドの限られたスペース
に配置することは困難になってきている。
型化に伴って小型で高特性のものが要求されている。従
来よりダブルオーバーヘッドカム型内燃機関では、シリ
ンダヘッド間に作られる空間にディストリビュータを必
要としないプラグ直付けタイプの点火コイルが実用化さ
れている。しかしながらこのような点火コイルにおいて
も更に出力特性の向上やイグナイタ内蔵化などの付加価
値が要求され、実際には点火コイル本体の小型化は困難
になっており、従ってこのような高付加価値の点火コイ
ルを内燃機関、特にシリンダヘッドの限られたスペース
に配置することは困難になってきている。
【０００３】以上のような状況の中で、点火プラグが取
り付けられるプラグホールに形成される空間に点火コイ
ルの一部もしくは全部を配置するタイプのものがいくつ
か提案されている。一般に自動車用内燃機関の点火プラ
グの外径寸法は１６ミリメートルから２０ミリメートル
程度であり、これが挿入されるプラグホールは、内径が
２０ミリメートルから３５ミリメートル程度で、奥行き
は１００ミリメートル前後である。
り付けられるプラグホールに形成される空間に点火コイ
ルの一部もしくは全部を配置するタイプのものがいくつ
か提案されている。一般に自動車用内燃機関の点火プラ
グの外径寸法は１６ミリメートルから２０ミリメートル
程度であり、これが挿入されるプラグホールは、内径が
２０ミリメートルから３５ミリメートル程度で、奥行き
は１００ミリメートル前後である。
【０００４】従来の技術を適用した点火プラグに高電圧
を直接供給する点火コイルの縦断面図を図２に示す。図
２において、点火プラグに高電圧を直接供給する点火コ
イルは、ケース１１の上部収納部１１ｂに１次コネクタ
１２や、場合によっては１次電流をオン−オフするイグ
ナイタ１３を収納している。中心鉄芯１８と同軸的に、
２次ボビン１６に２次銅線を巻回した２次コイル１７
と、１次ボビン１４に１次銅線を巻回した１次コイル１
５と、円筒形状に形作られその円周の一部に切り欠き部
を有する外装鉄芯１９とを順に配置し、ケース１１底部
に２次高圧端子２２を備え、当該２次高圧端子２２は、
２次コイル１７とケース１１に備えた高圧タワー部１１
ａ内のスプリング２３と電気的に接続され、ケース１１
上部の開口部からエポキシ樹脂を注入充填して硬化さ
せ、絶縁封止している。さらに前記高圧タワー部１１ａ
には、図示しないプラグホール等の金属部に高電圧がリ
ークしないようにプロテクタ２５を備える。
を直接供給する点火コイルの縦断面図を図２に示す。図
２において、点火プラグに高電圧を直接供給する点火コ
イルは、ケース１１の上部収納部１１ｂに１次コネクタ
１２や、場合によっては１次電流をオン−オフするイグ
ナイタ１３を収納している。中心鉄芯１８と同軸的に、
２次ボビン１６に２次銅線を巻回した２次コイル１７
と、１次ボビン１４に１次銅線を巻回した１次コイル１
５と、円筒形状に形作られその円周の一部に切り欠き部
を有する外装鉄芯１９とを順に配置し、ケース１１底部
に２次高圧端子２２を備え、当該２次高圧端子２２は、
２次コイル１７とケース１１に備えた高圧タワー部１１
ａ内のスプリング２３と電気的に接続され、ケース１１
上部の開口部からエポキシ樹脂を注入充填して硬化さ
せ、絶縁封止している。さらに前記高圧タワー部１１ａ
には、図示しないプラグホール等の金属部に高電圧がリ
ークしないようにプロテクタ２５を備える。
【０００５】点火コイル動作時にはイグナイタ１３のス
イッチングにより、１次電流入力部１２から１次電流が
入力され、１次コイル１５に通電され、１次コイル１５
で磁気エネルギーが発生する。発生した磁気エネルギー
は、中心鉄芯１８と外装鉄芯１９を伝搬し、保持され
る。さらに中心鉄芯１８の両端に永久磁石２１を配置し
て、磁気エネルギーを増大させている。点火のタイミン
グで前記イグナイタ１３のスイッチングにより１次電流
が遮断されると、先の保持されていた磁界のエネルギー
は、鉄芯を介した１次コイル１５と２次コイル１７の電
磁誘導により高電圧となって２次コイル１７で発生す
る。発生した高電圧は前記２次コイル１７から ２次高
圧端子２２を通り前記スプリング２３を通して図示しな
い点火プラグに送りこまれる。
イッチングにより、１次電流入力部１２から１次電流が
入力され、１次コイル１５に通電され、１次コイル１５
で磁気エネルギーが発生する。発生した磁気エネルギー
は、中心鉄芯１８と外装鉄芯１９を伝搬し、保持され
る。さらに中心鉄芯１８の両端に永久磁石２１を配置し
て、磁気エネルギーを増大させている。点火のタイミン
グで前記イグナイタ１３のスイッチングにより１次電流
が遮断されると、先の保持されていた磁界のエネルギー
は、鉄芯を介した１次コイル１５と２次コイル１７の電
磁誘導により高電圧となって２次コイル１７で発生す
る。発生した高電圧は前記２次コイル１７から ２次高
圧端子２２を通り前記スプリング２３を通して図示しな
い点火プラグに送りこまれる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前述のような点火プラ
グに高電圧を直接供給する点火コイルは、エンジンのプ
ラグホール内に収納でき、エンジンに対し点火コイルの
占めるスペースを縮小出来るものである。しかし、低燃
費・低公害の自動車が要求される中、点火コイルにおい
ては更なる小型化と出力向上が要求されている。点火コ
イルの１次側に蓄えられるエネルギーは、１次コイル１
５に流れる電流値と、１次コイル１５の巻き数の積であ
るＡＴ（アンペアターン）で表すことができるが、点火
コイルの小型化の方法として１次コイル１５の巻数を減
らした分、駆動電流を上昇させることで同等のＡＴを確
保することができる。よって、電流値を上昇することで
１次コイル１５の巻数を低減することが出来るため、１
次コイル１５の長手方向の長さを短くすることで点火コ
イル全体の小型化が行える。しかしながら、２次コイル
１７より出力されるエネルギーを向上する為には２次イ
ンダクタンスを向上しなければならない。２次インダク
タンスは２次コイル１７の巻数と比例関係であり、２次
コイル１７の巻数を増加する事は２次コイルの大型化を
招いてしまう。従って、１次コイル１５の巻数を減らし
ても、２次コイル１７の長手方向の長さが長いので、結
局点火コイル全体の小型化と出力向上が困難であった。
グに高電圧を直接供給する点火コイルは、エンジンのプ
ラグホール内に収納でき、エンジンに対し点火コイルの
占めるスペースを縮小出来るものである。しかし、低燃
費・低公害の自動車が要求される中、点火コイルにおい
ては更なる小型化と出力向上が要求されている。点火コ
イルの１次側に蓄えられるエネルギーは、１次コイル１
５に流れる電流値と、１次コイル１５の巻き数の積であ
るＡＴ（アンペアターン）で表すことができるが、点火
コイルの小型化の方法として１次コイル１５の巻数を減
らした分、駆動電流を上昇させることで同等のＡＴを確
保することができる。よって、電流値を上昇することで
１次コイル１５の巻数を低減することが出来るため、１
次コイル１５の長手方向の長さを短くすることで点火コ
イル全体の小型化が行える。しかしながら、２次コイル
１７より出力されるエネルギーを向上する為には２次イ
ンダクタンスを向上しなければならない。２次インダク
タンスは２次コイル１７の巻数と比例関係であり、２次
コイル１７の巻数を増加する事は２次コイルの大型化を
招いてしまう。従って、１次コイル１５の巻数を減らし
ても、２次コイル１７の長手方向の長さが長いので、結
局点火コイル全体の小型化と出力向上が困難であった。
【０００７】本発明は、上記課題を鑑みてなされたもの
で、エンジンのプラグホール内に装着され、点火プラグ
に高電圧を供給する内燃機関用点火コイルにおいて、エ
ンジンのプラグホールに搭載し、小型化と出力向上の対
応が可能な点火コイルを提供することを目的とし、特に
小型化においては、点火コイルの長手方向の長さを短く
する事が可能な点火コイルを提供することを目的とす
る。
で、エンジンのプラグホール内に装着され、点火プラグ
に高電圧を供給する内燃機関用点火コイルにおいて、エ
ンジンのプラグホールに搭載し、小型化と出力向上の対
応が可能な点火コイルを提供することを目的とし、特に
小型化においては、点火コイルの長手方向の長さを短く
する事が可能な点火コイルを提供することを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明では、１次ボビンの長手方向の長さを、２次ボビ
ンの長手方向の長さよりも短くし、１次ボビンの長手方
向の長さは、２次ボビンの長手方向の長さの６０〜９０
％とし、２次コイルとほぼ同等の長さを有する中心鉄芯
は、前記１次コイルの長手方向よりはみ出した部分の前
記中心鉄芯の直径を、１次コイル内に収容される中心鉄
芯の直径よりも小さくし、前記１次コイルの長手方向よ
りはみ出した部分の前記中心鉄芯の直径は、１次コイル
内に収容される中心鉄芯の直径の６０〜９０％とし、さ
らに前記中心鉄芯の直径を小さくして生じたスペース
を、２次コイルの巻回スペースに拡充することで点火コ
イルの小型化と出力向上ができることを特徴とする内燃
機関用点火コイルとする。
本発明では、１次ボビンの長手方向の長さを、２次ボビ
ンの長手方向の長さよりも短くし、１次ボビンの長手方
向の長さは、２次ボビンの長手方向の長さの６０〜９０
％とし、２次コイルとほぼ同等の長さを有する中心鉄芯
は、前記１次コイルの長手方向よりはみ出した部分の前
記中心鉄芯の直径を、１次コイル内に収容される中心鉄
芯の直径よりも小さくし、前記１次コイルの長手方向よ
りはみ出した部分の前記中心鉄芯の直径は、１次コイル
内に収容される中心鉄芯の直径の６０〜９０％とし、さ
らに前記中心鉄芯の直径を小さくして生じたスペース
を、２次コイルの巻回スペースに拡充することで点火コ
イルの小型化と出力向上ができることを特徴とする内燃
機関用点火コイルとする。
【０００９】
【作用】１次コイルより発生した磁束を中心鉄芯及び外
装鉄芯に保持させるが、前記１次コイルの長手方向の長
さよりはみだした部分の中心鉄芯の磁束密度が小さいこ
とが知られている。前記中心鉄芯の直径を小さくし、こ
れにより生じたスペースを２次コイルの巻回スペースに
拡充できる。
装鉄芯に保持させるが、前記１次コイルの長手方向の長
さよりはみだした部分の中心鉄芯の磁束密度が小さいこ
とが知られている。前記中心鉄芯の直径を小さくし、こ
れにより生じたスペースを２次コイルの巻回スペースに
拡充できる。
【００１０】
【実施例】図１に本発明の技術を適用した実施例を表す
点火コイルの略式縦断面図を示す。点火コイルは、プラ
グホールの筒軸上に配置される中心鉄芯１８と、この中
心鉄芯１８の外周であって且つ中心鉄芯１８の長手方向
に対して垂直方向に巻き線される２次コイル１７と、こ
の外周に２次コイル１７と同軸的に巻き線される１次コ
イル１５と、これらコイル類とケース１１との間には外
層鉄芯１９と、前記２次コイル１７からの出力を図示し
ない点火プラグに出力する高圧タワー部１１ａとをプラ
グホール内に埋設し、また、プラグホール外にはパワー
トランジスタ等のイグナイタ１３、１次電圧を入力する
１次コネクタ１２が設けられており、上記の点火コイル
を形成する部品はケース１１により一体化されている。
また、中心鉄芯１８の両端、もしくは一方に磁石２１を
装着しても良い。
点火コイルの略式縦断面図を示す。点火コイルは、プラ
グホールの筒軸上に配置される中心鉄芯１８と、この中
心鉄芯１８の外周であって且つ中心鉄芯１８の長手方向
に対して垂直方向に巻き線される２次コイル１７と、こ
の外周に２次コイル１７と同軸的に巻き線される１次コ
イル１５と、これらコイル類とケース１１との間には外
層鉄芯１９と、前記２次コイル１７からの出力を図示し
ない点火プラグに出力する高圧タワー部１１ａとをプラ
グホール内に埋設し、また、プラグホール外にはパワー
トランジスタ等のイグナイタ１３、１次電圧を入力する
１次コネクタ１２が設けられており、上記の点火コイル
を形成する部品はケース１１により一体化されている。
また、中心鉄芯１８の両端、もしくは一方に磁石２１を
装着しても良い。
【００１１】本発明の技術を適用した実施例を表す点火
コイルは、点火コイルに供給する駆動電流を従来の約
７．５Ａから約１５Ａの高電流とする。例えば１次コイ
ル１５の巻数が従来を２００Ｔ（ターン）であったとす
ると１５００ＡＴとなり、駆動電流を１５Ａとし同じＡ
Ｔとしたのならば１次コイル１５の巻数は１００Ｔとな
るので、点火コイルの１次コイル１５の巻き数を減らす
ことができ、１次コイル１５の長手方向の長さが５０％
まで短くできる。
コイルは、点火コイルに供給する駆動電流を従来の約
７．５Ａから約１５Ａの高電流とする。例えば１次コイ
ル１５の巻数が従来を２００Ｔ（ターン）であったとす
ると１５００ＡＴとなり、駆動電流を１５Ａとし同じＡ
Ｔとしたのならば１次コイル１５の巻数は１００Ｔとな
るので、点火コイルの１次コイル１５の巻き数を減らす
ことができ、１次コイル１５の長手方向の長さが５０％
まで短くできる。
【００１２】前記１次コイル１５内に収容され配置され
る中心鉄芯１８は、２次コイル１７と同等の長さを有
し、前記１次コイル１５の長手方向よりはみ出した部分
の前記中心鉄芯１８ａの直径を、１次コイル１５内に収
容される中心鉄芯１８ｂの直径よりも小さくし、中心鉄
芯を小さくして生じたスペースを２次コイル１７の巻き
スペースに拡充できる。本発明の目的が、エンジンのプ
ラグホールに搭載し、小型化と出力向上の対応が可能な
点火コイルを提供することであるので、前記１次コイル
１５の長手方向の長さよりはみ出した部分の直径を小さ
くした中心鉄芯１８ａ分のスペースを前記２次コイル１
７の巻回スペースへ拡充することで、２次コイル１７の
長さを短くすることができる。
る中心鉄芯１８は、２次コイル１７と同等の長さを有
し、前記１次コイル１５の長手方向よりはみ出した部分
の前記中心鉄芯１８ａの直径を、１次コイル１５内に収
容される中心鉄芯１８ｂの直径よりも小さくし、中心鉄
芯を小さくして生じたスペースを２次コイル１７の巻き
スペースに拡充できる。本発明の目的が、エンジンのプ
ラグホールに搭載し、小型化と出力向上の対応が可能な
点火コイルを提供することであるので、前記１次コイル
１５の長手方向の長さよりはみ出した部分の直径を小さ
くした中心鉄芯１８ａ分のスペースを前記２次コイル１
７の巻回スペースへ拡充することで、２次コイル１７の
長さを短くすることができる。
【００１３】また前記実施例においては中心鉄芯１８の
外周に２次コイル１７、この外周に１次コイル１５を備
えているが、この構成は中心鉄芯１８、１次コイル１
５、２次コイル１７といったような構成としてもよい。
外周に２次コイル１７、この外周に１次コイル１５を備
えているが、この構成は中心鉄芯１８、１次コイル１
５、２次コイル１７といったような構成としてもよい。
【００１４】
【発明の効果】以上のようにして点火コイルに本発明の
技術を適用すれば、点火コイルに供給する駆動電流を従
来の約７．５Ａから約１５Ａの高電流とすることで１次
コイルの巻数の低減により長手方向を短し、１次コイル
からはみ出した部分の中心鉄芯１８ｂの磁束密度は小さ
いので直径を小さくし、この部分の２次コイルの巻回ス
ペースに拡充したので、２次コイル１７長さを短くする
ことと巻数を増すことができ、点火コイルの全長を短縮
し小型高性能化の点火コイルを提供できる。
技術を適用すれば、点火コイルに供給する駆動電流を従
来の約７．５Ａから約１５Ａの高電流とすることで１次
コイルの巻数の低減により長手方向を短し、１次コイル
からはみ出した部分の中心鉄芯１８ｂの磁束密度は小さ
いので直径を小さくし、この部分の２次コイルの巻回ス
ペースに拡充したので、２次コイル１７長さを短くする
ことと巻数を増すことができ、点火コイルの全長を短縮
し小型高性能化の点火コイルを提供できる。
【図１】 本発明の技術を適用した実施例を表す点火コ
イルの略式縦断面図である。
イルの略式縦断面図である。
【図２】 従来技術を適用した点火プラグに高電圧を直
接供給する点火コイルの縦断面図である。
接供給する点火コイルの縦断面図である。
図において同一符号は同一、又は相当部分を示す。 １ 点火コイル １１ ケース １１ａ 高圧タワー部 １１ｂ 上部収納部 １２ １次コネクタ １３ イグナイタ １４ １次ボビン １５ １次コイル １６ ２次ボビン １７ ２次コイル １８ 中心鉄芯 １８ａ １次コイルよりはみ出した部分の中心鉄芯 １８ｂ １次コイルに収容された部分の中心鉄芯 １９ 外装鉄芯 ２１ 磁石 ２２ ２次高圧端子 ２３ スプリング ２５ プロテクタ
Claims (5)
- 【請求項１】点火プラグに直結しプラグホール内に収容
される円筒型点火コイルであって、点火コイルの中心に
中心鉄芯と、中心鉄芯と同軸的に２次コイルを巻回した
２次ボビンと、１次コイルを巻回した１次ボビンとを備
えた内燃機関用点火コイルにおいて、１次ボビンの長手
方向の長さを、２次ボビンの長手方向の長さよりも短く
したことを特徴とする内燃機関用点火コイル。 - 【請求項２】請求項１において、１次ボビンの長手方向
の長さは、２次ボビンの長手方向の長さの６０〜９０％
としたことを特徴とする内燃機関用点火コイル。 - 【請求項３】請求項１において、２次コイルとほぼ同等
の長さを有する中心鉄芯は、前記１次コイルの長手方向
よりはみ出した部分の前記中心鉄芯の直径を、１次コイ
ル内に収容される中心鉄芯の直径よりも小さくしたこと
を特徴とする内燃機関用点火コイル。 - 【請求項４】請求項３において、前記１次コイルの長手
方向よりはみ出した部分の前記中心鉄芯の直径は、１次
コイル内に収容される中心鉄芯の直径の６０〜９０％と
したことを特徴とする内燃機関用点火コイル。 - 【請求項５】請求項３において、前記中心鉄芯の直径を
小さくして生じたスペースを、２次コイルの巻回スペー
スに拡充したことを特徴とする内燃機関用点火コイル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000298314A JP2002110441A (ja) | 2000-09-29 | 2000-09-29 | 内燃機関用点火コイル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000298314A JP2002110441A (ja) | 2000-09-29 | 2000-09-29 | 内燃機関用点火コイル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002110441A true JP2002110441A (ja) | 2002-04-12 |
Family
ID=18780292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000298314A Pending JP2002110441A (ja) | 2000-09-29 | 2000-09-29 | 内燃機関用点火コイル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002110441A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008258291A (ja) * | 2007-04-03 | 2008-10-23 | Hitachi Ltd | 内燃機関用点火コイル及びその製造方法 |
| JP2009238906A (ja) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Denso Corp | 点火コイルおよびその製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03506104A (ja) * | 1989-05-12 | 1991-12-26 | コンバスチョン・エレクトロマグネティクス・インコーポレイテッド | 高効率で高出力のコンパクトｃｄ用点火コイル |
-
2000
- 2000-09-29 JP JP2000298314A patent/JP2002110441A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03506104A (ja) * | 1989-05-12 | 1991-12-26 | コンバスチョン・エレクトロマグネティクス・インコーポレイテッド | 高効率で高出力のコンパクトｃｄ用点火コイル |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008258291A (ja) * | 2007-04-03 | 2008-10-23 | Hitachi Ltd | 内燃機関用点火コイル及びその製造方法 |
| JP2009238906A (ja) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Denso Corp | 点火コイルおよびその製造方法 |
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